import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;

public class PriorityQueue {
    public int[] elem = new int[10];
    public int usedSize;

    public PriorityQueue() {
    }

    /**
     * 建堆的时间复杂度：
     *
     * @param array
     */
    public void createHeap(int[] array) {
        // 找倒数第一个非叶子节点，从该节点位置开始往前一直到根节点，遇到一个节点，应用向下调整
        for (int i = (usedSize - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--) {
            shiftDown(i, array.length);
        }
    }

    private void swap(int a,int b){
        int tmp = elem[a];
        elem[a] = elem[b];
        elem[b] = tmp;
    }
    /**
     *
     * @param root 是每棵子树的根节点的下标
     * @param len  是每棵子树调整结束的结束条件
     * 向下调整的时间复杂度：O(logn)
     */
    private void shiftDown(int root,int len) {
        // child先标记parent的左孩子，因为parent可能右左没有右
        int child = 2*root + 1;
        while(root < len){
            // 如果右孩子存在，找到左右孩子中较小的孩子,用child进行标记
            if(child + 1 < len && elem[child] < elem[child + 1]){
                child++;
            }
            // 如果双亲比其最小的孩子还小，说明该结构已经满足堆的特性了
            if(elem[root] > elem[child]) {
                // 将双亲与较小的孩子交换
                swap(root, child);//swap用来交换elem[root]和elem[child]的值
                // parent中大的元素往下移动，可能会造成子树不满足堆的性质，因此需要继续向下调整
                root = child;
                child = 2 * root + 1;
            }else {
                break;
            }
        }
    }


    /**
     * 入队：仍然要保持是大根堆
     * @param val
     */
    public void push(int val) {
        //isFull用来判断数组是否满了，满了就进行扩容
        if(isFull()){
            elem = Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
        }
        //将元素放入到底层空间中
        elem[usedSize] = val;
        usedSize++;
        //将最后新插入的节点向上调整
        shiftDown(0,usedSize);
    }

    private void shiftUp(int child) {
        int parent = (child - 1) / 2;
        while(parent >= 0){
            if(elem[child] < elem[parent]){
                swap(child,parent);
                child = parent;
                parent = (child - 1) / 2;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

    public boolean isFull() {
        return usedSize == elem.length;
    }

    /**
     * 出队【删除】：每次删除的都是优先级高的元素
     * 仍然要保持是大根堆
     */
    public void pollHeap() {
        //判断堆里是否有元素
        if(isEmpty()){
            return;
        }
        //将堆顶元素对堆中最后一个元素交换
        swap(0,usedSize - 1);
        //将堆中有效数据个数减少一个
        usedSize--;
        //对堆顶元素进行向下调整
        shiftDown(0,usedSize);
    }

    public boolean isEmpty() {
        return usedSize == 0;
    }

    /**
     * 获取堆顶元素
     * @return
     */
    public int peekHeap() {
        return elem[0];
    }
}